М. В. Авраменко эколого-биологическая характеристика видов рода icon

М. В. Авраменко эколого-биологическая характеристика видов рода



Смотрите также:
1   2   3   4   5   6   7   8

^ Таблица 1 – Эффективность выращивания сеянцев в опыте (посевные гидроизолированные чеки) и контроле (посев семян в открытый грунт)

Показатели

Контроль

Опыт

Разница

Площадь посева ()

15

15




Выращивание сеянцев, тыс. шт.

4,65

44,5

+39,85

Выход сеянцев с 1 , шт.

310

2970

+2660

Затраты на выращивание 1 тыс.шт.,%

100

46

-54


Проведен ряд исследований по выявлению перспективности применения контейнерного метода в Саратовской и Брянской области. Изучалось влияние метода на увеличение выхода посадочного материала с единицы площади, сокращение расхода поливной воды, срока содержания растений в питомнике, повышение процента приживаемости растений при их посадке на постоянное место. В качестве примера приведем результаты по сравнительному изучению высоты однолетних и двухлетних древесных растений, выращенных в контейнерах и в открытом грунте(табл. 2.). Результаты исследований обработаны методом математической статистики. Анализ показывает, что применение прогрессивных технологий, позволяющих оптимизировать гидротермический режим, при содержании растений способствует сокращению расходов на их выращивание, а также повышению выхода посадочного материала с единицы площади.


^ Таблица 2 – Высота 1-летних и 2-летних растений, выращенных в контейнерах (опыт) и в открытом грунте (контроль)

M±m





P

t

Однолетние растения (опыт)

12,9±0,5

3,85

29,8

3,9

25

контроль

12,7±0,6

4,62

36,3

4,7

21,1

Двухлетние растения (опыт)

28,6±1

7,7

26,8

3,49

28,6

контроль

18,9±0,9

6,93

36,19

4,7

21,0


В табл. 3 приведены статистические показатели, характеризующие массу и размеры семян P. menziesii (Mirb.) Franco. Зарегистрировано, что с возрастом растений P. menziesii (Mirb.) Franco. процент жизнеспособных семян увеличивается.


^ Таблица 3 - Статистические показатели, характеризующиемассу и размеры семян

P. menziesii (Mirb.)Franco (Балашов, Брянск, 2012)

Признак

M±m







P

t

Масса 1000 семян, г

4,12±0,032

0,0106

0,103

2,506

0,792

126,1

Длина семян с крылом, мм

12,9±0,276

0,766

0,875

2,506

2,146

46,5

Ширина семян с крылом, мм

4,45±0,20

0,413

0,643

14,457

4,571

21,87

Длина семян без крыла, мм

5,0±0,21

0,444

0,666

13,33

4,216

23,71

Ширина семян без крыла, мм

3,95±0,15

0,247

0,497

12,587

3,98

25,12


Заключение. Целесообразно продолжить исследования, направленные на разработку эффективных методов массового генеративного и вегетативного размножения хвойных и других растений в условиях Саратовской и Брянской области в зависимости от биоэкологических особенностей вида, в том числе и P. menziesii (Mirb.) Francoс использованием посевных гидроизолированных чеков с постоянным подпитывающим через дренаж увлажнением, метода выращивания растений с закрытыми корневыми системами и капельного орошения.Результаты исследований позволят ускорить процесс введение интродуцентов в культуру и могут быть использованы для восстановления популяций редких и находящихся под угрозой исчезновения видов, отличающихся трудностью размножения.


Литература

1 Иванова Л.Н. Красная книга Саратовской области / Л.Н. Иванова. – Саратов: Детская книга, 1996. - С. 126.

2 Колесников А.И. Декоративная дендрология / А.И. Колесников. – М.: Лесная промышленность, 1974. – С.-170-173.

3 Любимов В.Б. Интродукция растений (теория и практика) / В.Б. Любимов. – Брянск: Курсив, 2009. – 366 с.

4 Лесная энциклопедия. – М.: Советская энциклопедия, 1985. – С.561.


СЕКЦИЯ 2. Науки о Земле


КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ КЕПРОКА ГЕОТЕРМАЛЬНЫХ СИСТЕМ (МУТНОВСКОЕ МЕСТОРОЖДЕНИЕ ПАРОГИДРОТЕРМ, КАРЫМШИНСКАЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНАЯ СИСТЕМА, ОЗЕРНОВСКИЕ ГОРЯЧИЕ ИСТОЧНИКИ – КАМЧАТКА)

^ В. Ю. Павлова

Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН,

Камчатский государственный университет имени В. Беринга;

г. Петропавловск-Камчатский, Россия, e-mail: sacura17041988@mail.ru


За рубежом и в России под кепроком (от английского “cap” — шапка, “rock” — порода) часто понимают вообще породы, независимо от их состава и происхождения, играющие роль непроницаемой покрышки для нефтяных и газовых залежей [3]. Кепрок геотермальной системы - это слой пород с низкой проницаемостью, который перекрывает проницаемые породы резервуара [11]. Facca и Tonani (1967) отметили, что кепрок необходим для существования резервуара. Он может служить как барьер для циркуляции конвекционных потоков и, как теплоизолятор, тем самым способствующий увеличению температуры в геотермальной системе. Толщина кепрока может меняться, например, в геотермальном месторождении Солтон-Си, толщина кепрока переменная и, как правило, толстая (около 700 м) в северной части месторождения и тонкая (около 250 м) в южной части [12].

Facca и Tonani (1967) показали, что горячая вода, циркулирующая в гидротермальной системе, может привести к изменению и осаждению частиц в кепроке и, следовательно, может снизиться его проницаемость. Таким образом, геотермальная система может самоуплотняться, а также производить и восстанавливать кепрок [10]. Направление исследования эффекта самоуплотнения было предложено Batzle и Simmons (1976), которые исследовали образцы горных пород кепрока из площади Дюна прогиба Солтон-Си с использованием сканирующего электронного микроскопа. Они обнаружили, что прожилки и микротрещины заполнены минералами, выделяющимися из циркулирующей жидкости [13].

На термальных полях, при значительном развитии метасоматической трещиноватости и трещин гидроразрыва над паровыми резервуарами, кепрок отсутствует. В кальдерах, выполненных пористыми осадками, первичный кепрок также отсутствует, но система сама создает кепрок путем кольматации (Йеллустоун, Ксудач, Узон - Камчатка).

Наиболее идеальные геологические условия и среда для формирования парогидротерм - это наличие кепрока, продуктивного водоносного горизонта и источника питания как показано на рис. 1 [14].





Рис.1. Схема идеального геотермального поля согласно Tonani и др., 1964.


Стоит отметить, что парогидротермы обычно приурочены к надинтрузивным зонам крупных магматических комплексов, расположенных в депрессионных структурах коры на пересечении региональных проницаемых дуговидных или радиально-концентрических зон с линейными разломами (Мутновская, Паужетская, Кошелевская и др. системы, Камчатка) [1, 2, 4, 5, 6].

Мутновское месторождение парогидротерм, Карымшинская гидротермальная система, Озерновские горячие источники

Мутновское месторождение парогидротерм является составной частью высокотемпературной Мутновской гидротермальной системы, приуроченной к Мутновскому геотермальному району. Расположено в 70 км к юго-западу от г. Петропавловск-Камчатский в пределах Елизовского и Усть-Большерецкого районов Камчатского края. Кепрок сложен разновозрастными лавами, плотными туфами и игнимбритами (N1-Q4) и разбит серией термовыводящих разрывных нарушений, но может пересекаться и несколькими пологими проницаемыми зонами. Важной составляющей кепрока являются высокопроницаемые образования. По ним происходит локальная разгрузка термальных вод. Чаще это типично для систем с преобладанием поровой проницаемости над трещинной (Паужетка на Камчатке, Вайракей в Новой Зеландии). На Мутновском месторождении парогидротерм кепрок представлен малопроницаемыми для термальных вод игнимбритами и лавами, хотя нередки участки с развитием зон кольматации пор и трещин монтмориллонитовыми глинами [1, 2, 4, 5, 6, 9].

Карымшинская гидротермальная система (Камчатка) располагается приблизительно в 50 км на юго-запад от г. Петропавловск-Камчатский к западу от вулканов Восточно-Камчатского вулканического пояса в пределах долины рек Паратунка и Карымшина. Является составной частью Верхне-Паратунской геотермальной системы, которая, по мнению В.Л. Леонова, приурочена к гигантской кальдере, располагающейся между гор Ягодное, Толстый мыс, Горячая, Бабий камень [7]. Структурная позиция этой системы определяется пересечением сброса-сдвига, протягивающегося вдоль оси этой долины с поперечным к нему разломом (И.В. Делемень, устное сообщение). Термальные воды приурочены к резервуару, представленному трещинно-жильной зоной в пределах вулканических отложений миоцен-плиоценового возраста (кислые туфы). Кепрок состоит из массивных туфов, а в местах нарушения этих туфов трещинными зонами происходит разгрузка термальных вод. Зона разгрузки вытянута вдоль разлома. В данном случае, мы имеем среднетемпературную систему, приуроченную к одному разрывному нарушению (И.Ф. Делемень, устное сообщение).

Озерновские горячие источники (Камчатка) являются составной частью Паужетского геотермального района. Источники разгружаются на левом берегу реки Озерной у подножия горы Ключевской (888 м) в 13 км от берега Охотского моря. В геолого-структурном отношении Озерновские термы приурочены к пересечению двух проницаемых дизъюнктивных зон - субширотного сброса, ограничивающего грабен долины реки Озерная, с субмеридиональным сбросом, по которому предположительно в голоцене произошло опускание западного сектора постройки эоплейстоценового палеовулкана горы Ключевской. Гора Ключевская сложена неоген-нижнечетвертичными лавами, лавобрекчиями, туфами и туфобрекчиями андезитового, андези-базальтового состава. В опущенном западном блоке они перекрыты среднечетвертичными игнимбритами и туфами. Возможно, это и есть состав кепрока (мнение автора). В эрозионных врезах местами обнажаются плиоценовые интрузии кварцевых диоритов и диоритовых порфиритов [6]. Поверхность уступа подножия горы Ключевской покрыта почвенно-пирокластическим чехлом мощностью от первых дециметров до 1-2 м. Ниже пеплы сменяются пемзовыми песками и гравийниками, с многочисленными включениями несцементированной гальки светло-серой пемзы диаметром до 5-10 см. Источники разгружаются из трещин непосредственно в уступе. Места разгрузки термальных вод, располагаясь вдоль уступа, образуют дуговидную цепочку из 8 термальных источников [8].

Заключение

Изучение кепрока любого геотермального месторождения является одной из важнейших задач геологии геотермальных полей и геотермии, что позволяет более эффективно осуществлять эксплуатацию содержащегося в нем теплоносителя. Изучая кепрок геотермальной системы, можно уточнить геометрию и пространственное положение проницаемых зон и разрывных зон в приповерхностной части месторождения, определить соотношение поверхностных зон разгрузки термальных вод со строением более глубинных частей месторождения, выявить зоны фациальной изменчивости в трехмерном строении приповерхностной части месторождения.

Проведение научных исследований выполнено при поддержке проектов РФФИ № 11-05-00602, «Снижение экологических рисков в энергетике и оценка ресурсов водорода на территории Камчатского края» (выполняемому в рамках государственного задания (Регистрационный номер 5.3799.2011) и при финансовой поддержке Минобрнауки России, в рамках программы стратегического развития ФГБУ ВПО «Камчатский государственный университет имени Витуса Беринга» на 2012 – 2016 г.


Литература

  1. Вакин Е.А., Пилипенко Г.Ф. Мутновский геотермальный район на Камчатке // Изучение и использование геотермальных ресурсов в вулканических областях. М., 1979, с.36-46.

  2. Вакин Е.А., Леонов В.Л., Овсянников А.А. Мутновский геотермальный район // Активные вулканы и гидротермальные системы Камчатки. Путеводитель науч. экскурсий. П.-К., 1985, с.164-198.

  3. Геологический словарь: в 2-х томах. М.: Недра. Т.1. 1973. 486 с.

  4. Делемень И.Ф. Кольцевые структуры как индикаторы глубинного строения современных гидротермальных систем Камчатки. Автореферат дисс. на соиск. уч. степ. канд. геол.-мин. наук. Владивосток: ДВГИ ДВО РАН, 1998, 44 с.

  5. Кирюхин А.В., Гусев Д.Н., Делемень И.Ф. Высокотемпературные гидротермальные резервуары. М., 1991, 160 с.

  6. Леонов В.Л. Структурные условия локализации высокотемпературных гидротерм. М., 1989. 104 с.

  7. Леонов В. Л., Рогозин А. Н. Карымшина – гигантская кальдера-супервулкан на Камчатке: границы, строение, объём пирокластики / Вулканология и сейсмология. Петропавловск-Камчатский: Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, 2007 г., № 5, С.14-28.

  8. Павлова В.Ю. Полевые исследования Озерновских горячих источников (Камчатка) в июле 2010 г. // Материалы VIII региональной молодежной научной конференции "Исследования в области наук о Земле". 7 декабря 2010 г. Петропавловск-Камчатский: Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН, 2010. C. 39 - 52.

  9. Павлова В.Ю. Литологическое расчленение кепрока геотермального резервуара Мутновского месторождения парогидротерм по данным геофизических исследований скважин // Научная молодежь – Северо-Востоку России / Материалы IV Межрегиональной конференции молодых ученых, приуроченной к 35-летнему юбилею Музея естественной истории СВКНИИ ДВО РАН (Магадан, 24-25 мая 2012 г.). Магадан: ООО “Новая полиграфия”, 2012. 157. С. 13–18

  10. Batzle M. L. and Simmons G. Microfractures in rocks from two geothermal areas, Earth Plant. Sci. Lett., 30, 1976, p. 71-93.

  11. Facca G. and Tonani F. The self-sealing geothermal field, Bull. Volcano! 30, 1967, p. 271.

  12. Randall W. An analysis of the subsurface structure and stratigraphy of the Salton Sea geothermal anomaly, Imperial Valley, California. Ph.D. Thesis, University of California, Riverside, Calif. (unpublished), 1974.

  13. Younker L. W., Kasameyer P. W., Tewhey J. D. Geological, geophysical and thermal characteristics of the Salton Sea geothermal field, California / Journal of Volcanology and Geothermal Research. June 18, 1981. p. 5-6.

  14. Zen M. T. Geothermy and its future in Indonesia. Proceedings ITB Vol. 7, №1, 1973, p. 30-32.



СЕКЦИЯ 3. Технические науки


^ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ В ПРОЦЕССАХ ОЧИСТКИ СТОЧНЫХ ВОД

А. В. Колесников, П. Н. Кисиленко

РХТУ им. Д.И. Менделеева, г. Москва, Россия, artkoles@list.ru

МИП ООО «АКВАТЕХ-ХТ», г. Москва, Россия, акватех-хт.рф


В условиях современной промышленности вопросам экологии и охраны окружающей среды уделяется особое внимание. Многообразие современных производств приводит к тому, что образуется огромное количество стоков различных по составу и природе загрязнений. Для обезвреживания таких стоков необходимо учитывать не только природу самого загрязнителя, но и взаимное влияние различных примесей друг на друга.

Присутствие в сточных водах совместно поверхностно-активных веществ (ПАВ) различной природы и малорастворимых соединений тяжёлых металлов приводит к увеличению коллоидной устойчивости стока, и как следствие снижает эффективность классических методов очистки и разделения. Осаждение, фильтрация и др. для таких систем малоэффективны по причине наличия в стоках веществ и соединений, совершенно различных по природе и физико-химическим свойствам. [1]

С 2005 по 2012 года технология электрофлотации получила существенное развитие благодаря работам, проводящимся в МГТУ им. Баумана и РХТУ им. Менделеева. Так   разделение анодных и катодных газов с использованием диафрагментных электрофлотаторов, повысило их производительность почти в два раза [2,3].

Исследования по электрофлотационной очистке сточных вод с применением малоизнашиваемых анодов (ОРТА) от загрязнений в виде взвесей (гидроксиды и фосфаты металлов) и эмульсий (нефтепродукты, масла, ПАВ) явились основой создания многоцелевых электрофлотаторов производительностью до 10 м3/ч с энергозатратами не выше 0,2-0,5 кВт.ч/м3 [4].

Гальваническое производство является достаточно большим потребителем ПАВ катионной и анионной природы, использующиеся как компоненты моющих средств, однако в ранних работах было установлено, что инактивные ПАВ не снижают эффективность электрофлотационной очистки стоков от малорастворимых соединений металлов, а в ряде случаев даже интенсифицируют процесс очистки.

Неионогенные ПАВ, особенно ПЭО-1500 снижают эффективность электрофлотационной очистки от малорастворимых соединений металлов цинка на 50-80%. [1]

Электрофлотационная очистка водных стоков от примесей ионов меди даже в присутствии неионогенных ПАВ позволяет извлекать примеси меди в форме малорасворимого гидроксида с эффективностью 95-97 % в достаточно широком интервале рН (7 - 10).

Важно отметить, то факт, что извлечение протекает быстро (5-20 минут) эффективно при невысоких плотностях тока (0.2-0.4 А/л), что позволяет значительно снизить энергозатраты на обработку стоков и получить преимущества перед другими методами очистки. В ходе электрофлотации неионогенные ПАВ извлекаются из модельных растворов малоэффективно, на 10 - 20% за 20 минут ЭФ обработки, анионные на 70-75% а катионные на 20-30%.

Установлено, что неионогенные ПАВ в меньшей степени, чем анионные и катионные влияют на физико-химические параметры частицы и сорбируются на поверхности дисперсной фазы.[5,6]


В ходе исследовательской работы удалось добиться повышения эффективности удаления катионных, анионных и неионогенных ПАВ при использовании комбинированных методов очистки до 90-95%.

Установлено, что метод электрофлотации перспективно применять для обезвреживания сточных вод предприятий различных отраслей. [7-9]

Для реализации и внедрения в промышленности, разрабатываемых в РХТУ им. Д.И.Менделеева, технологий очистки водных стоков от вредных примесей, в 2011г. в рамках 217 ФЗ было создано малое инновационное предприятие «АКВАТЕХ-ХТ» при участии РХТУ им. Д.И.Менделеева. Высшая школа обладает колоссальным научным заделом, в различных областях деятельности, а так же громадным кадровым потенциалом, но из-за своей сложной и порой бюрократичной организации тяжело взаимодействует с реальной промышленностью. С целью ликвидации этого провала и приданию развития науки более прикладной направленности было создано современное малое инновационное предприятие, занимающееся реализацией «лабораторных» технологий на практике. В его штат входят молодые учёные, аспиранты, кандидаты наук, а в руководящий состав опытные профессора и руководители промышленных предприятий, что позволяет более эффективно, и что самое главное для промышленности быстро реализовывать на практике ту или иную новую технологию. Гарантом же стабильности и ответственности служит тот факт, что в состав учредителей входит ВУЗ, в данном случае РХТУ им. Д.И. Менделеева. Университет так же оснащён современной исследовательской аппаратурой, позволяющий определять практически любые параметры систем, что облегчает предварительный выбор той или иной технологии.





Фотография 1. Очистные сооружения цеха нанесения гальванических покрытий, реализованные сотрудниками РХТУ им. Д.И. Менделеева и НПП «Экологические технологии» на Федеральном заводе «Топаз». 2012 год.

Литература

1. Колесников А.В. Влияние поверхностно-активных веществ на электрофлотационное извлечение трудно растворимых соединений меди, никеля, цинка в процессах очистки сточных вод. Дисс. к. т. н., М. РХТУ им.Д.И.Менделеева. - 2012. - 160с.

2. Ксенофонтов Б.С., Бондаренко А.В., Капитонова С.Н. Разработка электрофлотационных аппаратов и их испытание// Электронное научно-техническое издание. Наука и образование. 7 июля. 2012. Режим доступа:http:www.technomag.edu.ru.

3. Электрофлотационный аппарат// Ксенофонтов Б.С., Капитонова С.Н., Бондаренко А.В., Старостин И.И. Патент N2011127516,заявл.06.07.2011, опубл.27.12.2011.

4. Электрофлотационный модуль глубокой очистки сточных вод от ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов/ РХТУ - экономике России. Завершенные науч. разработки: Справочник // М.: Изд-во РХТУ. 2002. - С. 93.

5. Воробьева О.И., Колесников А.В., Бондарева Г.М. Электрофлотационный процесс извлечения ПАВ из жидких техногенных отходов. - Всероссийская конференция «Актуальные научно-технические проблемы химической безопасности». – М. - 18-19 мая 2011. - Тезисы докладов. - С.88.

6. Бродский В.А. Роль поверхностных характеристик дисперсной фазы и состава среды в интенсификации и повышении эффективности электрофлотационного процесса очистки сточных вод. Дисс. к. т. н., М. РХТУ им.Д.И.Менделеева. - 2012. - 190 с.

7. Павлов Д.В., Кисиленко П.Н., Колесников В.А. Очистка сточных вод гальванических производств судостроительных предприятии // Водоснабжение и канализация. - Май-июнь 2012. - C.52.

8. Павлов Д.В., Вараксин С.О. Утилизация промывных вод систем обезжелезивания// Экол.пр-ва. - 2011.- № 1. - С.57-59.

9. Павлов Д.В., Вараксин С.О., Колесников В.А., Васильев Р.Н. Универсальная технология очистки сточных вод от нефтепродуктов // Сантехника. 2011. - N3. – С. 32-37.


СЕКЦИЯ 4. Медицинские науки


^ РОЛЬ СЛУЧАЙНЫХ ФЛУКТУАЦИЙ В РАЗВИТИИ КАНЦЕРОГЕНЕЗА

А. С. Садвакас

КазНМУ им. С. Д. Асфендиярова, г. Алматы, Казахстан, aiman.sadvakas@gmail.com


Любой организм представляет собой открытую, неравновесную, самообновляемую, саморегулируемую, саморазвивающуюся, самовоспроизводящуюся активную систему. Возникновение процессов самоорганизации связано с особенностями поведения флуктуаций. Объясняется это тем, что, в самоорганизующейся системе обязательно возникают те или иные неустойчивости, в результате которых происходит усиление некоторых возмущений, в том числе и внутренних флуктуаций. К флуктуациям особенно чувствительны цепные реакции, играющие важную роль в химической кинетике. Известно, что в простейших процессах можно выделить стадию инициирования, на которой создается некоторая популяция свободных радикалов Х, стадию разветвления, в результате которой происходит автокаталитическое ускорение реакции, и стадию рекомбинации и (или) обрыва цепи, когда происходит дезактивация свободных радикалов. Схематически это можно представить следующим образом:



Как видим, превращение веществ в живом теле выражается совокупностью флуктуаций в виде многоступенчатых каталитических процессов, образующих линейные и разветвленные цепи биохимических реакций. Функционирование внутренних флуктуаций в системно-регуляторном комплексе подчинено сохранению и развитию организма как целого. Упорядоченность системы этих реакций обеспечивается механизмами генетического контроля метаболизма путем индукции и репрессии биосинтеза ферментов. Скорость каталитических превращений веществ в организме определяется специфической активностью энзимов, их содержанием в клетках и тканях, наличием субстратов и регуляторов активности в среде. При нормальных условиях интенсивность процессов поддерживается на определенном уровне. Регуляция осуществляется различными механизмами, среди которых основные - модуляция количества энзимов, их специфической активности, изменение биодоступности субстратов и т.д. Основные пути регуляции ферментативных процессов представлены на рисунке 1.




Рис. 1. Пути регуляции ферментативных процессов


Объединенные реакции, катализируемые ферментами, подчиняются следующему принципу: скорость реакции, протекающей в одной части системы реакций, может регулироваться или изменяться в зависимости от скоростей реакций, протекающих в других частях системы. В простейшем случае накопление промежуточных продуктов в количествах превышающих критический уровень, действует как сигнал, который может тормозить реакции, приводящие к образованию этих веществ. Такой тип регуляции называется инги6ированием по принципу обратной связи. Так, например, действует на активность ряда ферментов цикла АТФ, когда запасы энергии в клетке высоки и потребность в АТФ падает. Тем самым отрицательная обратная связь стабилизирует функционирование системы, делая ее устойчивой.

Однако воздействие случайных флуктуаций, подчиняющих себе в дальнейшем внутренние флуктуации, может привести к состоянию полной дезорганизации и наступлению детерминистского хаоса. При этом ингибирование по принципу обратной связи в управлении динамических процессов нарушается, приводя тем самым к измененной кинетике цепных реакций с ростом агрессивных форм свободных радикалов. Кинетика случайных флуктуаций имеет следующую иерархическую последовательность. В стадии инициации активизируется чаще всего гидроксильный радикал, отнимающий водород от СН2-групп полиеновой кислоты, в результате чего в большом количестве образуются липидные радикалы (L•):



При этом развитие цепи происходит при присоединении О2, в результате чего образуется липопероксирадикал LOO• или пероксид липида LOOH:

L • + О2 → LOO •
LOO• + LH → LOOM + LR• Стадия представляет собой комплекс свободнорадикальных цепных реакций, в котором каждый образовавшийся радикал инициирует образование нескольких других. Конечными продуктами перекисного окисления полиеновых кислот являются малоновый диальдегид и гидропероксид кислоты:

В стадии рекомбинации или обрыва цепи дезактивации свободных радикалов не происходит, так как вновь образующиеся радикалы начинают взаимодействовать между собой.

Образованный комплекс свободных агрессивных радикалов повреждает самые разные структуры-мишени: липидные мембраны, аминокислоты, полисахариды, нуклеиновые кислоты, рецепторные молекулярные комплексы, транспортные протеины (рис. 2). Итогом такого действия является гибель клетки, мутация её генетического кода, разрастание соединительной ткани в органе (фиброз), развитие новообразований.





Рис. 2. Некоторые токсические эффекты свободных радикалов


Неслучайно целый ряд фундаментальных фактов свидетельствует о ключевой роли повреждений молекул ДНК в развитии опухолевого процесса. Наиболее значимыми из них являются следующие: 1) наличие большого числа хромосомных перестроек и мутаций генов в опухолевых тканях и в культивируемых линиях раковых клеток; 2) существование наследственных форм рака; 3) онкогенное действие ряда вирусов, способных взаимодействовать с геномом клеток хозяина и встраиваться в молекулы ДНК; 4) фактически полное совпадение класса химических веществ и физических воздействий, обладающих одновременно мутагенным и канцерогенным эффектами (рис.3).




Рис 3. Типы повреждений структуры ДНК


Взаимоотношение организма и активно растущей опухоли обусловлено деспециализацией и уменьшением управляемости клеток тканей в виду перехода на функционирование автономного режима случайных флуктуаций. Измененная управляемость является причиной перехода клетки от нормального физиологического состояния к состоянию неконтролируемого роста. Неслучайно целый ряд особенностей, дающих пролиферативные преимущества раковым клеткам, отличает их от нормальных клеток. Это, прежде всего, частичная или полная потеря дифференцировки, иммортализация, способность к росту без прикрепления к субстрату, уменьшение требований к сывороточным ростовым факторам, потеря контактного ингибирования, исчезновение ряда поверхностных макромолекул, делающих клетки менее уязвимыми для действия иммунной системы и др.

Определение молекулярных первопричин заболевания, общих закономерностей и механизмов регуляции опухолевого роста является важнейшей задачей молекулярной онкологии. Биокибернетическим аспектам в возможности регулирования пролиферацией и дифференцировкой опухолевой клетки необходимо уделять должное внимание. Поиск новых подходов в стимуляции синтеза, деления или ингибирования факторов роста опухолевой клетки приведет к созданию новых нанотехнологий в терапии рака.





страница2/8
Дата конвертации02.12.2013
Размер1,89 Mb.
ТипРеферат
1   2   3   4   5   6   7   8
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rud.exdat.com


База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2012
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Документы